导电聚合物纳米复合材料用于3D打印智能纺织品

时间：2019-10-03 11:05 来源：中国3D打印网作者：中国3D打印网阅读：次

中国3D打印网１０月３日讯，定制服装好像是有钱人的游戏，也离批量生产很遥远，不过，这种现状有可能会得到改变，一位名为Razieh Hashemi Sanatgar的研究人员在最近出版的《导电聚合物纳米复合材料的FDM 3D打印：一种用于功能性和智能纺织品的新颖工艺》中，探索了用于复合材料的3D打印，以生产智能纺织品。尽管复合材料被用于许多不同的应用中，但研究人员在此解释说，将3D打印与此类材料相结合具有“巨大的潜力”。在对纺织品进行实验时，Sanatgar强调了聚合物和纳米复合材料开发与表征的重要性。Sanatgar的使命是提出“纺织功能化流程”，该流程灵活且具有资源效率，并且价格更便宜，并且最终是智能的。这些类型的纺织品有广泛的用途：
1、卫生保健
2、室内纺织品
3、汽车
4、防护服

5、通讯和娱乐

在增材制造中使用特殊的多层构建技术的不同单体/聚合物材料的概述（SLA：光刻设备，DLP：数字光投射，SLS：选择性激光烧结，SHS：选择性热烧结，FFF：熔融丝制造，FDM：熔融沉积建模，LOM：层压物体制造）。该方法旨在跨学科，并解决与不可再生材料，能源和可能的替代方法等问题。 Sanatgar有一个明确的想法，那就是找到一种生产方式，以减少占地面积和提高整体产量。Sanatgar表示：“在纺织品上进行直接3D打印可以通过简化供应链来影响功能性和智能纺织品开发中的能源需求。可以通过在最终用户需要的某些地方进行功能化来改善供应链，因此，可以通过缩短供应链的长度来减少能耗。在3D打印中变得可行。

智能纺织品是经典的“未来浪潮”媒介，能够根据其环境变化并响应用户需求。但是，智能功能并非没有挑战，尤其是在：

1、耐用性
2、可靠性
3、可扩展性生产过程的工业化

聚合物基体中零，一和二维填料的示意图[67]
Sanatgar还发现制造过程中的参数显示出明显的粘合问题。挤出机温度和印刷速度起着明显的作用，尽管研究小组确实发现平台温度没有太大影响。扩散理论在这里提供了有关粘附的解释，因为分子的扩散会导致更好的融合。“由于两种聚合物不相容，因此沉积在PA织物上的PLA不会表现出高粘合力；然而，它证实了我们先前关于挤出机和平台温度对粘附力影响的结果，并表明织物的表面结构也是有效的。沉积的PLA和PLA纳米复合材料在PLA织物上的粘附力非常高，这在所有样品中都取决于沉积层和织物的强度，织物的撕裂或沉积层的断裂，这两种粘合剂中的极性酯基和坚持使用扩散理论可以解释这种现象。”

中国3D打印网点评：能源使用是纺织工业中的一个巨大问题，这里的要点是，如果出现了允许减少水，能源，化学药品和废物的技术，则应该充分开发它。 “但是，要实现这一目标还存在许多挑战，例如技术尚未准备就绪，无法满足行业需求，需要提高认识和教育才能在纺织品中应用资源有效的工艺。本文致力于将一种新技术应用于功能性和智能纺织品的开发。智能纺织品市场中最具挑战性的问题是现有技术无法满足定制需求，因此在经济和生产规模方面仍然存在挑战。 3D打印是一种灵活的技术，它可以使用更少的水，化学物质和能源进行定制生产，以用于各种可能的应用，例如将传感器和互连直接集成在需要的织物上，无水和无溶剂以及有图案功能化过程，毫无疑问，随着研究人员收集有关聚合物复合材料，铜金属复合材料以及木材等替代材料复合材料优点的数据，复合材料正在进一步改善3D打印。

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(责任编辑：admin)

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